Intrerupator

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Fără surse!
Această intrare sau secțiune referitoare la ingineria electrică nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți .
Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor .
Comutatorul unui mic aparat de uz casnic

Comutatorul este un echipament de control electric care servește la stabilirea sau întreruperea continuității electrice și metalice într-un circuit electric .

Când întrerupătorul este poziționat astfel încât să permită trecerea curentului electric, acesta este definit închis , [1] când trecerea curentului este interzisă, este definit ca deschis [1] (este opusul terminologiei utilizate în hidraulică ).

Descriere și caracteristici

Există o mare varietate de comutatoare; în forma cea mai de bază, acestea constau din două contacte metalice care pot fi mutate pentru a face contact sau pentru a fi separate. Dispozitivele mai complexe pot acționa simultan pe mai multe circuite, de exemplu pentru a întrerupe cele trei linii din sistemul trifazat în același timp. Fiecare contact al unui circuit separat se numește pol. Unele comutatoare au o configurație complexă de contacte, în care, de exemplu, atunci când un contact este deschis, un alt circuit este închis în același timp (cu funcționarea obișnuită). În acest caz aveți un deviator sau un comutator.

La alte modele, revenirea la poziția anterioară după intervenția operatorului se realizează printr-un arc controlat de un buton. În general, punctele de contact sunt acoperite cu metale nobile precum platina , pentru a le proteja de oxidare care ar putea da naștere la joncțiuni nesigure și supraîncălzire periculoasă, contactele de înaltă calitate sunt realizate din argint, un metal cu conductivitate electrică foarte ridicată. Separatorul este un dispozitiv electric capabil să deschidă un circuit într-un mod anume și vizibil. Separatorul poate fi deschis numai fără sarcină (fără sarcină conectată). Separatorul nu poate deschide un circuit în condiții obișnuite (sub sarcină) și în condiții de defecțiune (suprasarcini sau scurtcircuite).

Fiecare comutator este caracterizat de următoarele proprietăți:

  • Tensiune nominală: este tensiunea maximă tolerabilă între contactele în poziția deschisă. De asemenea, se determină pe baza izolării dispozitivului de mediul extern.
  • Curentul nominal maxim: este intensitatea maximă a curentului electric care poate trece prin întrerupător fără a-l deteriora în urma supraîncălzirii produse de efectul Joule .
  • Capacitate nominală de rupere: este curentul maxim pe care dispozitivul îl poate sparge și după pauză este încă capabil să protejeze circuitul. Pentru curenți mai mari, este posibil ca contactele să nu poată fi deschise.
  • Grad de protecție IP : indică nivelul de protecție împotriva contactului cu obiecte sau cu corpul uman și împotriva apei . În ciuda caracteristicilor declarate de producător, precum relele , dacă a fost proiectat economic, durata de funcționare a acestuia poate fi scurtă, fie prin lipirea contactelor, fie prin izolarea acestora.

Din punct de vedere constructiv, întrerupătorul este extrem de diferit în funcție de faptul că trebuie să funcționeze la tensiune scăzută, medie sau înaltă și, de asemenea, în funcție de curentul nominal administrat. Trecem de la întrerupătoarele foarte mici prezente în interiorul dispozitivelor electronice, până la întrerupătoarele mamut ale stațiilor electrice de înaltă tensiune.

Pentru aparatele destinate sistemelor de joasă tensiune, se utilizează o clasificare pe baza configurației contactelor:

  1. Comutator unipolar simplu: este comutatorul utilizat în principal pentru punctele de lumină, deoarece funcționează numai pe polul de fază;
  2. Comutator deviat: acesta este un dispozitiv unipolar care vă permite să controlați un punct de lumină din două părți ale unei camere;
  3. Comutator invertor: utilizat atunci când doriți să controlați un punct de lumină din mai multe părți ale unei camere, inversând semnalul (pentru a face acest lucru, sunt necesare două comutatoare plus numărul rămas de invertoare pentru a obține numărul dorit de comenzi);
  4. Comutator bipolar: întrerupe atât faza cât și neutrul.

Stingerea arcului

Când se deschide un contact și până când se atinge o anumită distanță între piese, există o perioadă în care câmpul electric prezent poate depăși valoarea rezistenței dielectrice a aerului sau, în orice caz, a mediului în care contactele sunt scufundate. În acest moment poate fi aprins un arc electric care poate fi menținut chiar și la o creștere ulterioară a distanței dintre contacte.

Atunci când un circuit care are o sarcină inductivă este deschis, o tensiune mai mare decât tensiunea de funcționare (supratensiune) este generată pe întrerupător, ca urmare a autoinducției . Datorită efectului arcului, debitul curent nu este întrerupt, defectând astfel scopul comutatorului, dar mai presus de toate temperatura plasmei cauzează deteriorarea dispozitivului. Din acest motiv, este important să vă asigurați că arcul se stinge cât mai repede posibil.

Tehnicile utilizate pentru stingerea arcului sunt în principal următoarele:

Extincția în aer

În întrerupătoarele cu formare modestă a arcului, dispariția se obține cu o alungire foarte rapidă a arcului în aerul atmosferic normal. Forma contactelor poate fi configurată pentru a profita de forțele electrodinamice produse de curent pentru a accelera separarea. Unele modele folosesc camere de stingere sau mustăți divergente de la cele două contacte, în care arcul este transferat după aprindere, împins de căldura generată de plasmă către părțile mai largi și apoi întinsă până la epuizare.

Suflare pneumatică

Spațiul dintre contacte este lovit de un puternic jet de aer care suflă ionii arcului. Presiunea poate fi alimentată de un piston acționat de un arc, preîncărcat de mișcarea pârghiei de închidere a comutatorului.

Suflare magnetică

Zona de contact este supusă unui câmp magnetic puternic care, datorită efectului forței Lorentz, deviază ionii din traiectoria lor în arc. Câmpul este adesea produs de un solenoid care poate fi traversat de același curent pentru a fi întrerupt.

Imersiune în fluid dielectric

Contactele sunt scufundate într-un fluid izolator care are o rezistență dielectrică ridicată și are ca efect răcirea rapidă a plasmei prin conducție și convecție . Se utilizează ulei mineral sau hexafluorură de sulf (SF 6 ). Acesta din urmă are proprietatea, dacă este încălzit la o temperatură ridicată, de a se descompune în sulf și fluor , care captează electronii arcului.

Tipuri de comutatoare, deviere și relee

Inițiale și abrevieri Sens
din
piesă tematică		 Nume
Engleză		 Nume
american		 Descriere Simbol
SPST Un singur pol, o singură aruncare Într-un fel În două sensuri Este un simplu comutator pornit-oprit: acționând asupra comutatorului, cele două contacte pot fi conectate și deconectate unele de altele. SPST-Switch.svg
SPDT Single Pole, Double Throw (Single Pole, Double Throw) În două sensuri În trei direcții Deviator simplu cu un singur contact (COM, Common) care poate fi conectat fie cu L1, fie cu L2. SPDT-Switch.svg
SPCO
SPTT, co		 Deviator cu poziție centrală stabilă (unipol, centru oprit sau unipol, aruncare triplă) Similar cu SPDT . Contactul SPCO / SPTT are o altă poziție centrală stabilă, care nu este conectată de celelalte două terminale.
DPST Dublu stâlp, aruncare simplă Dublu stâlp Dublu stâlp Acest comutator este echivalent cu două SPST-uri controlate de un singur mecanism. DPST-symbol.svg
DPDT Double Pole, Double Contact (Double Pole, Double Throw) Echivalent cu două SPDT-uri controlate de un singur mecanism mecanic. DPDT-symbol.svg
DPCO Deviator cu poziție centrală stabilă (dublu stâlp, centru oprit sau dublu stâlp, triplă aruncare) Echivalent cu două SPDT-uri . Are o altă locație stabilă centrală neconectată.
(invertor) Comutator intermediar Comutator cu patru căi Deviator de tip DPDT cu conexiuni interne pentru aplicații în care trebuie schimbate cele două conexiuni de intrare / ieșire: există doar patru conexiuni la exterior (intern există șase conexiuni între cele două deviere). Numit și invertor . Crossover-switch-symbol.svg

Comutatoare speciale

Pauză forțată

Dacă închiderea unui întrerupător are loc într-un circuit defect (scurtcircuitat) sau supraîncărcat, este posibil ca, datorită curentului intens care circulă înainte ca contactul să fie perfect stabilit, cele două părți „să se lipească”. Când circuitul trebuie deschis, sudarea reprezintă un obstacol. Uneori, forța normală de separare a contactului poate fi suficientă pentru a rupe sudura, uneori nu.
Acolo unde fiabilitatea deschiderii unui circuit este de o importanță imperativă, sunt utilizate măsuri constructive, concepute pentru a asigura ruperea oricăror suduri, evidențiind în același timp problema. În general se folosește o parte în mișcare (basculantă), la capetele căreia există două contacte distincte, spre cele două capete ale liniei. Contactele sunt ținute închise de un arc. În manevra de deschidere, un arbore excentric ridică brațul balansoarului dintr-un punct care nu este centrat în raport cu balansorul în sine, astfel încât deschiderea acționează numai asupra celui mai apropiat contact. Celălalt contact funcționează ca un simplu punct de sprijin. Dacă primul contact este lipit, al doilea va fi ridicat, articulând primul. Răsucirea funcționează prin ruperea sudurii și restabilirea situației normale.

Siguranță

Întrerupătoarele de siguranță sunt utilizate pentru a preveni situații periculoase pe circuite și mașini. De exemplu, în arborele ascensorului ascensoarelor sunt prezente întrerupătoare de siguranță, respectivul sfârșit de cursă pentru a opri motorul în caz de urgență. Mașinile industriale trebuie să aibă întrerupătoare care opresc imediat motoarele dacă un element care ar putea provoca vătămări este deschis sau dezasamblat. Este evident că aceste dispozitive trebuie să aibă o fiabilitate ridicată și constantă în timp.

Automat

În aceste întrerupătoare de circuit, operația se efectuează automat pe baza apariției anumitor evenimente predefinite (de obicei condiții de defecțiune în liniile sau sarcinile protejate). În mod normal, intervenția automată funcționează într-o singură direcție, de exemplu deschiderea contactului, în timp ce operația opusă (resetare) este efectuată manual (sau printr-un sistem de acționare electromecanică) de către un operator sau de un sistem de supraveghere și control (de exemplu, SCADA PLC care execută o strategie de recuperare a încărcării). Exemple ale acestei categorii sunt întrerupătorul magnetotermic , întrerupătorul cu eliberare electronică de protecție , întrerupătorul termic și comutatorul diferențial . În secționatoarele automate ale liniilor electrice, resetarea se efectuează după ce a trecut un timp prestabilit de la deschidere.

Notă

  1. ^ a b Turchetti , p. 215.

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

Controlul autorității Tezaur BNCF 43530 · LCCN (EN) sh85042009 · GND (DE) 4138841-0 · BNF (FR) cb119363927 (data) · NDL (EN, JA) 00.564.555
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Switch&oldid=120318246 ”